微流控器件能改进生物标记物检测

1种新型微流控器件能更可靠地检测癌症患者或疟疾患者体内的生物标记物。

细胞的物理属性是医疗中重要的生物标记物，不管是从癌症患者血液中提取循环肿瘤细胞还是丈量因疟疾感染而酿成的红细胞弹性。

用数值摹拟细胞流经微流控器件中障碍物并显示（图片蒙瑞典皇家理工学院惠赐）

瑞典斯德哥尔摩的皇家理工学院的科学家发明的1种微流控器件能根据可变形能力拣选弹性胶囊。该器件由1根导管和1只分散器组成，导管里埋有1块半圆柱体障碍物，分散器进1步增强了分拣能力。KTH科研小组利用大范围计算仿真，微流控器件能改进生物标记物检测，建立起微流控器件的模型，根据细胞的弹性分拣细胞。这项工作利用过去10年间发展起来的数值技术和计算能力应对微尺度液流的复杂性。

大多数细胞分拣技术依赖于细胞化学性质的差异。问题是化学性质其实不反应全貌。化学性质非常类似的两个细胞物理性质可能其实不相同，微流控器件能改进生物标记物检测。尺寸、形状和弹性（或说可变形性）是重要的属性，如果有合适的装备，也能根据这些属性拣选细胞。

科学家们证明，胶囊初始位置变化时该器件运行良好。障碍物截面形状从半圆形变成半椭圆时器件的效力基本保持不变。只能沿垂直于器件平面的方向活动，这样提高了效率。这项工作是用真实微流控器件进行的首次数值研究。

理论物理助理教授DhrubadityaMitra博士举例说明了为什么弹性很重要。他说：“如果感染了疟疾，红细胞的物理性质将改变，会变硬。红细胞变老时也会变得更硬。脾就像筛子1样滤掉变硬的红细胞。较软的红细胞能挤过缝隙，而较硬的红细胞则不行。”